JPH01262521A - Optical scanner - Google Patents
Optical scannerInfo
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- JPH01262521A JPH01262521A JP63092447A JP9244788A JPH01262521A JP H01262521 A JPH01262521 A JP H01262521A JP 63092447 A JP63092447 A JP 63092447A JP 9244788 A JP9244788 A JP 9244788A JP H01262521 A JPH01262521 A JP H01262521A
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、被走査体たる例えばバーコードを走査光によ
り走査して読取るようにした光走査装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an optical scanning device that scans and reads an object to be scanned, such as a bar code, with scanning light.
（従来の技術）
この種先走査装置の例として、従来より、第５図及び第
６図に示すものが供されている。この第５図において、
１は回転可能に設けられたポリゴンミラー、２はレーザ
光源等よりなる光源であり、光源２からの光ビームをポ
リゴンミラー１の反射面１ａに反射させてその反射光を
走査光とし、この走査光により被走査体３を走査してそ
の表面に形成された図示しないバーコードを読取るよう
にしている。また、第６図において、４は上述のポリゴ
ンミラー１に代わるガルバノミラ−であり、光源２から
の光ビームをガルバノミラ−４の反射面４ａに反射させ
てその反射光を走査光とし、この走査光により被走査体
３を走査して読取るようにしている。一方、近年におい
ては、第７図に示すように、回転可能に設けられた円板
５の周縁部に複数のホログラムレンズ６を配置し、光源
２がらの光ビームを上記ホログラムレンズ６に照射する
ことにより、その光ビームのビーム径を絞ったものを走
査光とし、このビーム径の小さい走査光によって被走査
体３を走査して読取るようにしている。この場合、走査
光のビーム径が小さいから、被走査体３としては走査パ
ターンが細かいものまで読取ることができる。(Prior Art) As an example of this type of seed advance scanning device, those shown in FIGS. 5 and 6 have been provided. In this Figure 5,
1 is a rotatably provided polygon mirror, 2 is a light source such as a laser light source, and the light beam from the light source 2 is reflected on the reflective surface 1a of the polygon mirror 1, and the reflected light is used as scanning light. The object 3 to be scanned is scanned with light to read a bar code (not shown) formed on its surface. Further, in FIG. 6, 4 is a galvano mirror replacing the above-mentioned polygon mirror 1, and the light beam from the light source 2 is reflected on the reflective surface 4a of the galvano mirror 4, and the reflected light is used as scanning light. The object 3 to be scanned is scanned and read. On the other hand, in recent years, as shown in FIG. 7, a plurality of hologram lenses 6 are arranged around the peripheral edge of a rotatably provided disk 5, and the light beam from the light source 2 is irradiated onto the hologram lenses 6. As a result, the beam diameter of the light beam is narrowed down and used as scanning light, and the object to be scanned 3 is scanned and read using the scanning light having a small beam diameter. In this case, since the beam diameter of the scanning light is small, even a fine scanning pattern can be read as the object 3 to be scanned.
（発明が解決しようとする課題）
上記従来構成では、ホログラムレンズ６にｒり走査光の
ビーム径を絞る場合、ホログラムレンズ６の焦点距離が
所定距離であるため、被走査体３が該焦点に対して走査
光の光軸方向にずれた位置にあると、走査光のビーム径
が大きくなって読取りができなくなることがあり、いわ
ゆる読取り可能な距離の範囲が狭いという問題点があっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) In the above conventional configuration, when the beam diameter of the scanning light is narrowed down by the hologram lens 6, the focal length of the hologram lens 6 is a predetermined distance, so the object to be scanned 3 is at the focal point. On the other hand, if the scanning light is located at a position shifted in the optical axis direction of the scanning light, the beam diameter of the scanning light becomes large and reading may become impossible, resulting in the problem that the so-called readable distance range is narrow.
また、上述の各従来構成においては、走査光により被走
査体３を走査したとき、その反射光を図示しない受光素
子によって検出するようにしており、この場合、上記反
射光が散乱光であるため、その反射光の強さが距離の２
乗に反比例して弱くなる事情にある。このため、被走査
体３が上記受光素子に対して遠ざかるように走査光の光
軸方向にずれた位置にあると、反射光の強さが弱くなり
これを受光素子で検出できなくなって読取りができなく
なることがあり、やはり読取り可能な距離の範囲が狭い
という問題点があった。Furthermore, in each of the conventional configurations described above, when the object 3 to be scanned is scanned with the scanning light, the reflected light is detected by a light receiving element (not shown), and in this case, since the reflected light is scattered light, , the intensity of the reflected light is 2 of the distance
The reason is that it becomes weaker in inverse proportion to the power. Therefore, if the object to be scanned 3 is at a position shifted in the optical axis direction of the scanning light so as to move away from the light-receiving element, the intensity of the reflected light becomes weaker and the light-receiving element cannot detect it, making reading difficult. There is also the problem that the readable distance range is narrow.
そこで、本発明の目的は、被走査体が走査光の光軸方向
に位置がずれるような場合においても、読取りＩｊ■能
な距離の範囲を広くできる光走査装置を提供するにある
。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical scanning device that can widen the range of distances that can be read even when the object to be scanned is displaced in the optical axis direction of the scanning light.
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明の光走査装置は、周縁部に１Ｍ数のホログラムレ
ンズを配置した円板を回転可能に設け、上記ホログラム
レンズに光源からの光ビームを照射することによりその
光ビームのビーム径を絞って走査光とし、この走査光に
より被走査体を走査して読取るようにしたものであって
、前記複数のホログラムレンズの焦点距離を少なくとも
２種類設定すると共に、前記走査光の強さを前記ホログ
ラムレンズの焦点距離に応じて変化させる光Ｍ ｔｉｔ
ｓ手段を設けたところに特徴を有する。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The optical scanning device of the present invention is provided with a rotatable disk having 1M hologram lenses arranged on its peripheral edge, and a light beam from a light source is directed to the hologram lens. The beam diameter of the light beam is narrowed down by irradiating it to make it into a scanning light, and the object to be scanned is scanned and read by this scanning light, and the plurality of hologram lenses have at least two types of focal lengths. a light M tit that changes the intensity of the scanning light according to the focal length of the hologram lens;
It is characterized by the provision of s means.
（作用）
複数のホログラムレンズの焦点距離が少なくとも２ｆ４
類設定されているから、被走査体が走査光の光軸方向に
ずれたとき、上記ホログラムレンズの二つの焦点の間及
びそれらに近傍する位置にあれば、走査光のビーム径を
十分小さくなし得て被走査体の読取りが可能となる。こ
れと共に、光調節手段によって走査光の強さをホログラ
ムレンズの焦点距離に応じて変化させたから、走査光に
より被走査体を走査したときの被走査体からの反射光が
上記焦点距離に応じて食代するため、反射光が散乱光で
あるためにその反射光の強さが距離の２乗に反比例して
弱くなる事情にあっても、被走査体が二つの焦点の間及
びそれらの近傍のどこに位置するかにかかわらず、受光
素子に受光される反射光の強さを略所定の強さに設定で
きるようになる。(Function) The focal length of the plurality of hologram lenses is at least 2f4
Therefore, when the object to be scanned is shifted in the optical axis direction of the scanning light, the beam diameter of the scanning light can be made sufficiently small if it is located between or near the two focal points of the hologram lens. As a result, the object to be scanned can be read. At the same time, since the intensity of the scanning light is changed by the light adjustment means according to the focal length of the hologram lens, when the object to be scanned is scanned by the scanning light, the reflected light from the object to be scanned is adjusted according to the focal length. Even if the intensity of the reflected light becomes weaker in inverse proportion to the square of the distance because the reflected light is scattered light, the object to be scanned may be between the two focal points or near them. The intensity of the reflected light received by the light receiving element can be set to approximately a predetermined intensity regardless of where the light receiving element is located.
（実施例）
以下、本発明の一実施例につき第１図乃至第４図を参照
しながら説明する。(Example) An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.
まず第３図において、１１は円板で、これは中心軸１１
ａの回りに回転可能に設けられている。First, in Fig. 3, 11 is a disk, which corresponds to the central axis 11.
It is rotatably provided around a.
この円板１１の周縁部には、第２図に示すように複数例
えば１６個のホログラムレンズ１２〜２７が配置されて
いる。ここで、１６個のホログラムレンズ１２〜２７に
ついては、第１図にも示すように、中心軸１１ｇを挾ん
で点対称位置に配置されたホログラムレンズ１２及び２
０は焦点距Ｒｔｅａを有し、同ホログラムレンズ１３及
び２１は焦点距Ｍ１．ｂを有し、同ホログラムレンズ１
４及び２２は焦点距１ｌｉ１１．ｃを有し、同ホログラ
ムレンズ１５及び２２は焦点距Ｍ１．ｃを有し、同ホロ
、グラムレンズ１６及び２４は焦点距離１．ｄををし、
同ホログラムレンズ１７及び２３は焦点距Ｍｌｅを有し
、同ホログラムレンズ１８及び２４は焦点距離シ「を有
し、同ホログラムレンズ１９及び２５は焦点距１ｌｉＩ
ｉ１．ｇを有し、同ホログラムレンズ２０及び２１は焦
点距１ｌｉ１１．ｈを６するようになっている。この場
合、複数のホログラムレンズ１２〜２７の焦点距離はＳ
ｇｉ類設定されている。As shown in FIG. 2, a plurality of hologram lenses 12 to 27, for example, 16, are arranged on the peripheral edge of the disk 11. Here, regarding the 16 hologram lenses 12 to 27, as shown in FIG.
0 has a focal length Rtea, and the hologram lenses 13 and 21 have a focal length M1. b, and the same hologram lens 1
4 and 22 have focal lengths of 1li11. The hologram lenses 15 and 22 have focal lengths M1. The holo-gram lenses 16 and 24 have a focal length of 1.c. do d,
The hologram lenses 17 and 23 have a focal length Mle, the hologram lenses 18 and 24 have a focal length S, and the hologram lenses 19 and 25 have a focal length 1liI.
i1. g, and the hologram lenses 20 and 21 have a focal length of 1li11. h is set to 6. In this case, the focal length of the plurality of hologram lenses 12 to 27 is S
gi class is set.
一方、２８はヘリウムネオンレーザ光源等よりなる光源
で、これはレーザビーム等よりなる光ビ−ム２９を上述
のホログラムレンズ１２〜２７に照射する。そして、先
ビーム２９は、ホログラムレンズ１２〜２７によりビー
ム径が絞られて上述の焦点距離１．ａ、Ｉ、ｈだけ離れ
た焦点Ａ−Ｈで集光する走査光３０となるようになって
いる。また、３１は表面に例えば口承しないバーコード
が設けられた被走査体であり、この被走査体３１は第１
図中黒点Ａと焦点Ｈとの間及びそれらの近傍に位置した
とき走査光３０により走査されてその反射光３２が検出
素子等よりなる受光器３３に受光され、以て上記バーコ
ードの読取りが行なわれるように構成されている。ここ
で、ホログラムレンズ１２〜２７の透過率は、第４図に
示すように焦点距ｉ！ｉ１１．ａ−１，ｈに応じて波Ｉ
Ｐに従って変化するようになっており、走査光３０の光
の強さを焦点距離シａ−ｌｈに応じて変化させることに
より、被走査体３１が焦点Ａと焦点Ｈの間及びそれらの
近傍のどこに位置するかにかかわらず、受光器３３に受
光される反射光３２の光の強さが略所定の強さに設定さ
れるようになっている。そして、このようなホログラム
レンズ１２〜２７により光調両手段３４が構成されてい
る。On the other hand, 28 is a light source such as a helium neon laser light source, which irradiates the above-mentioned hologram lenses 12 to 27 with a light beam 29 such as a laser beam. The beam diameter of the forward beam 29 is narrowed down by the hologram lenses 12 to 27, and the focal length is set to 1. The scanning light 30 is condensed at focal points A-H separated by distances a, I, and h. Further, 31 is a scanned object having, for example, a non-oral barcode on its surface, and this scanned object 31 is the first object to be scanned.
When positioned between black point A and focal point H in the figure, or in the vicinity thereof, it is scanned by scanning light 30, and its reflected light 32 is received by a light receiver 33 consisting of a detection element, etc., so that the bar code can be read. is configured to be performed. Here, the transmittance of the hologram lenses 12 to 27 is determined by the focal length i!, as shown in FIG. i11. Wave I according to a-1, h
By changing the light intensity of the scanning light 30 according to the focal length a-lh, the object to be scanned 31 can be detected between the focal points A and H and in the vicinity thereof. Regardless of where it is located, the intensity of the reflected light 32 received by the light receiver 33 is set to approximately a predetermined intensity. The hologram lenses 12 to 27 constitute a light adjustment means 34.
而して、上記構成によれば、１６個のホログラムレンズ
１２〜２７の焦点距Ｈ’、ａ −１ｈが８ｉｌｆｆｉ類
設定されているから、光源２８からの光ビーム２９をホ
ログラムレンズ１２〜２７に照射すると、円板１１が１
回転する毎に焦点Ａ−Ｈで集光する走査光３０が各２回
ずつ被走査体３１を走査する。According to the above configuration, since the focal lengths H', a-1h of the 16 hologram lenses 12 to 27 are set to 8ilffi, the light beam 29 from the light source 28 is directed to the hologram lenses 12 to 27. When irradiated, the disk 11 becomes 1
The scanning light 30 condensed at focal points A to H scans the scanned object 31 twice each time it rotates.
これによって、被走査体３１が走査光３０の光軸方向に
位置がずれたとき、上記ホログラムレンズ１２〜２７の
焦点Ａと焦点Ｈとの間及びそれらに近傍する位置に該被
走査体３１が位置すれば、走査光３０のビーム径を十分
小さくなし得て被走査体３１の読取りを行なうことがで
きる。この結果、従来に比べて、読取り可能な距離の範
囲を広くできる。そして、このとき、光調両手段３４を
構成するホログラムレンズ１２〜２７の透過率を第４図
に示すように変化させることによって走査光３０の強さ
をホログラムレンズ１２〜２７の焦点距離１．Ｂ−ｗｌ
、ｈに応じて変化させたから、走査光３０により被４１
′査体３１を走査したときの被走査体３１からの反射光
３２の強さが上記焦点距Ｍｅａ〜１．ｈに応じて変化す
る。このため、反射光３２が散乱光であるためにその反
射光３２の強さが距離の２乗に反比例して弱くなる事情
にあっても、被走査体３１が焦点Ａと焦点Ｈとの間及び
それらに近傍する位置のどこに位置するかにかかわらず
、受光器３３に受光される反射光３２の強さは略所定の
強さに設定されるようになり、従って従来とは異なり読
取り可能な距離の範囲を広くしても読取りが可能となる
。As a result, when the object to be scanned 31 is displaced in the optical axis direction of the scanning light 30, the object to be scanned 31 is located between and near the focal points A and H of the hologram lenses 12 to 27. If it is located, the beam diameter of the scanning light 30 can be made sufficiently small, and the object 31 to be scanned can be read. As a result, the readable distance range can be made wider than in the past. At this time, by changing the transmittance of the hologram lenses 12 to 27 constituting the light adjustment means 34 as shown in FIG. 4, the intensity of the scanning light 30 is adjusted to 1. B-wl
, h, the scanned light 30
'The intensity of the reflected light 32 from the scanned object 31 when the scanning object 31 is scanned is the focal length Mea~1. It changes depending on h. Therefore, even if the reflected light 32 is scattered light and the intensity of the reflected light 32 becomes weaker in inverse proportion to the square of the distance, the scanned object 31 is located between the focal points A and H. The intensity of the reflected light 32 received by the light receiver 33 is set to approximately a predetermined intensity regardless of where it is located in the vicinity of the reflected light 32. Reading is possible even if the distance range is widened.
また、上記実施例では、機械的な駆動部は、円板１１の
回転駆動部だけであるから、走査光の焦点を被走査体に
合せるために例えば自動焦点合せ機構を設けるものに比
べて、構成が簡単化され且つ装置の信頼性も向上する。In addition, in the above embodiment, the only mechanical drive unit is the rotation drive unit for the disk 11, so compared to an example in which an automatic focusing mechanism is provided to focus the scanning light on the object to be scanned, The configuration is simplified and the reliability of the device is improved.
尚、上記実施例においては、光調両手段３４として、ホ
ログラムレンズ１２〜２７の透過率を焦点距ＡＩ（ａ
−＜ ｈに応じて変化させる構成を用いるようにしたが
、これに代えて、例えば光源の出力をホログラムレンズ
の焦点距離に応じて変化させる構成を用いても良い。ま
た、ホログラムレンズ１２〜２７の焦点距Ａｆｔ／ａ−
（ｈを８種類設定したが、これに限られるものではなく
、ホログラムレンズの焦点距離は少なくとも２種類設定
すれば良い。更に、ホログラムレンズ１２〜２７は透過
形のものを用いたが、反射形のものを用いても良い。更
にまた、ホログラムレンズ１２〜２７を配置した円板１
１を光源２８の出力側に設けるのみとしたが、ホログラ
ムレンズを配置した円板を被走査体からの反射光を受光
する受光側にも設けるようにしても良い。In the above embodiment, as the light adjustment means 34, the transmittance of the hologram lenses 12 to 27 is determined by the focal length AI (a
-< h Although a configuration is used in which the output is changed according to h, instead of this, for example, a configuration may be used in which the output of the light source is changed according to the focal length of the hologram lens. Moreover, the focal length Aft/a- of the hologram lenses 12 to 27 is
(Although eight types of h were set, the invention is not limited to this, and the focal length of the hologram lens may be set to at least two types.Furthermore, the hologram lenses 12 to 27 used transmissive types, but reflective types Furthermore, a disk 1 on which hologram lenses 12 to 27 are arranged may be used.
1 is only provided on the output side of the light source 28, but a disk on which a hologram lens is arranged may also be provided on the light receiving side that receives reflected light from the object to be scanned.
［発明の効果］
本発明は以上の説明から明らかなように、複数のホログ
ラムレンズの焦点距離を少なくとも２種類設定すると共
に、走査光の強さを前記ホログラムレンズの焦点距離に
応じて変化させる光調両手段を設ける構成としたので、
被走査体が走査光の光軸方向に位置がずれるような場合
においても、読取り可能な距離の範囲を広くできるとい
う優れた効果を奏する。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention provides a light beam that sets at least two types of focal lengths for a plurality of hologram lenses and changes the intensity of scanning light according to the focal lengths of the hologram lenses. Since the structure is equipped with a control means,
Even when the object to be scanned is misaligned in the optical axis direction of the scanning light, the excellent effect of widening the readable distance range is achieved.
第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は側面図、第２図は円板の正面図、第３図は斜現図
、第４図はホログラムレンズの透過率と焦点距離との関
係を示す特性図である。また、第５図乃至第７図は従来
構成を示すそれぞれ第３図相当図である。
図面中、１１は円板、１２〜２７はホログラムレンズ、
２８は光源、３１は被走査体、３４は光調節手段を示す
。
出願人 株式会社 東 芝
ｋＡ１図
第２図
第３図
焦点路！（読取ｌ）距ｌａ）→
第４図
第５図Figures 1 to 4 show an embodiment of the present invention, with Figure 1 being a side view, Figure 2 being a front view of the disk, Figure 3 being a perspective view, and Figure 4 being a hologram lens. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between transmittance and focal length. Further, FIGS. 5 to 7 are views corresponding to FIG. 3, respectively, showing the conventional configuration. In the drawing, 11 is a disk, 12 to 27 are hologram lenses,
28 is a light source, 31 is a scanned object, and 34 is a light adjustment means. Applicant Toshiba Corporation kA1 Figure 2 Figure 3 Focal path! (Reading l) Distance la) → Fig. 4 Fig. 5
Claims (1)
回転可能に設け、上記ホログラムレンズに光源からの光
ビームを照射することによりその光ビームのビーム径を
絞って走査光とし、この走査光により被走査体を走査し
て読取るようにしたものであって、前記複数のホログラ
ムレンズの焦点距離を少なくとも２種類設定すると共に
、前記走査光の強さを前記ホログラムレンズの焦点距離
に応じて変化させる光調節手段を設けたことを特徴とす
る光走査装置。1. A circular plate with a plurality of hologram lenses arranged around its periphery is rotatably provided, and by irradiating the hologram lens with a light beam from a light source, the beam diameter of the light beam is narrowed to become scanning light, and this scanning light The object to be scanned is scanned and read by the method, in which at least two types of focal lengths of the plurality of hologram lenses are set, and the intensity of the scanning light is changed according to the focal length of the hologram lenses. An optical scanning device characterized in that it is provided with a light adjusting means for adjusting the light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092447A JPH01262521A (en) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Optical scanner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092447A JPH01262521A (en) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Optical scanner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01262521A true JPH01262521A (en) | 1989-10-19 |
Family
ID=14054661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63092447A Pending JPH01262521A (en) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Optical scanner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01262521A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03230286A (en) * | 1990-02-06 | 1991-10-14 | Fujitsu Ltd | Bar code reader |
-
1988
- 1988-04-14 JP JP63092447A patent/JPH01262521A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03230286A (en) * | 1990-02-06 | 1991-10-14 | Fujitsu Ltd | Bar code reader |
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